[實用新型]煙氣余熱回收裝置

有效

• 申請號: 201220296730.7
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN202611923U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 宋康玉;陳丹陽;吳波;張威;張大千
• 申請（專利權）人: 宋康玉
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F27D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及節能環保領域，主要是對電廠煙氣余熱進行回收，通過能量轉化進行再利用，是一種煙氣余熱回收裝置。?

背景技術

在火力發電廠中,鍋爐的排煙熱損失占鍋爐熱損失的70%～80%。受熱面污染程度隨著鍋爐運行時間而加劇,排煙溫度要比設計溫度高20～30℃。在我國,存在大批鍋爐排煙溫度較高、投運時間較長的火電機組,鍋爐排煙溫度最高可達200℃左右,新投機組的鍋爐排煙溫度也在120～140℃左右。如果能利用新的技術和工藝降低鍋爐排煙溫度,回收利用煙氣余熱,將有效降低火力發電廠的煤耗,節約能源,減少排放。?

目前國內的煙氣余熱回收方法有熱管換熱、干化污泥以及冬天供暖等。但這些技術都存在較大弊端，其中熱管換熱對余熱利用率較低，且需不斷添加新的換熱介質。干化污泥技術所受限制更多，一是污泥總量有限，僅適用于部分電廠，并且運輸成本較高，所需人力資源較多；二是對余熱利用率較低，在資源方面造成了很大的浪費。在供暖方面易受地理、時間、季節、用戶數量等限制，對余熱的利用率較低。?

發明內容

本實用新型針對解決煙氣余熱回收利用率低、易受環境等因素限制等問題，提出了基于斯特林發動機的煙氣余熱回收裝置。參考斯特林發動機機構，為了提高回收效率我們對其外形做了新的設計，增大斯特林發動機的熱腔部分與煙氣的接觸面積，提高熱交換的效率。?

本實用新型的設計方案如下：煙氣余熱回收裝置，包括有熱腔、冷腔、活塞、連桿、曲柄和飛輪，熱腔與外部的多根金屬管連接，金屬管內部為空腔，并與熱腔的內部連通，用于增加與煙氣的接觸面積，提高熱交換率。在熱腔和冷腔內設置一個活塞，活塞的前端位于熱腔的缸內，末端位于冷腔的缸內，活塞末端通過連桿與曲柄連接，曲柄的末端通過傳動軸與飛輪連接。在冷腔上設置有換熱片，讓其與冷源接觸，加強散熱效果，加快對冷腔的降溫。為了更好的固定安裝，整個裝置上設置有支架1、支架2和基座，支架1支撐熱腔和冷腔，并與基座連接，支架2支撐曲柄和飛輪，并與基座連接。?

熱腔和冷腔內部組成一個密閉氣缸，活塞置于氣缸中。熱腔通過吸取煙氣的熱量，使熱腔內的空氣膨脹，推動活塞向冷腔運動，同時通過冷腔上的換熱片與冷源接觸，對冷腔快速降溫，使活塞在熱腔和冷腔間持續的往返運動，進而推動連桿，帶動曲柄，將能量傳送到飛輪上，實現能量的轉化。?

煙氣余熱回收裝置吸收煙氣的熱能，并將熱能轉化為活塞的往復動能，依靠連桿和曲柄，將活塞直線運動的往復動能轉化為飛輪的旋轉動能，最終依靠飛輪的旋轉，可帶動線圈切割磁感線產生電能將機械能轉化為電能，實現煙氣余熱的回收利用。?

如2*300MW的發電廠，日發電量約為1440萬度電（24小時滿發），產生的煙氣量約為46×10⁶?m³，進口溫度180°C，出口溫度60°C時，熱源溫度Ｔ₁=180℃=453K、冷源溫度Ｔ₂=60℃=333K,?斯特林循環效率η＝(Ｔ₁－Ｔ₂)/?Ｔ₁=120/453×100%＝26.5%，煙氣比熱容Ｃｐ=1.005KJ/(Kg·K),?密度ρ=1.293kg/m³，煙氣余熱回收裝置理論吸收總熱量為：?

Ｑ=ΔＴＣｐＶρη＝（180-60）×1.005×46×10⁶×1.293×26.5%＝1.9×10⁹KJ；斯特林發動機的熱電轉換效率可達32-40%，本設計效率取35%，得煙氣余熱回收裝置理論功率為1.9×10⁹×35%=6.65×10⁸?KJ；即每天理論上可多產生18.5萬度電，將電廠發電量提高1.28%。以上計算結果為理論效果，實際效率預計可達理論效果的90%以上，即可提高發電場發電量1.1%左右。

本實用新型結構簡單，實施成本低，能夠高效的回收利用煙氣余熱，不受地域和環境等因素的影響，是一種既節能，又環保的煙氣余熱回收再利用裝置，適合應用于目前絕大多數的火力發電廠。?

附圖說明

圖1為實施例1的結構示意圖；?

其中1——熱腔，2——冷腔，3——活塞，4——換熱片，5——連桿，6——曲柄，7——飛輪，8——支架1，9——支架2，10——基座，11——金屬管，12——傳動軸。

具體實施方式